A testmozgás során a vízveszteség, dehidráció fő okozója az izzadtság párolgása, mivel ez az elsődleges módja az edzés során a metabolikus hőtermelés miatt megnövekedett testmaghőmérséklet csillapításának, amely az edzés időtartamának és intenzitásának növekedésével fokozódik. Viszonylag rövid ideig tartó tevékenységek során ez a válasz lehetővé teszi a magas edzésintenzitást jelentős vagy káros vízveszteség nélkül. A sportolók azonban a fizikai aktivitás során akár 5%-os testtömeg-veszteséget (ami ∼8%-os teljes testvízcsökkenést jelent) is okozhat az izzadás miatt. Az izzadás mértéke is növekszik, és olyan tényezőktől függően drámaian változhat, mint a zárt ruházat és a védőfelszerelés, valamint a környezeti feltételek (pl. szél, napsugárzás stb.).
A magas páratartalom és a nem légáteresztő ruházat korlátozza a párolgást, de relatív kevés hőelvezetés mellett az izzadással a víz és az elektrolitok továbbra is elvesznek. Az izzadtság mértékének változásra példa, hogy a katonák izzadságvesztesége a hőségben végzett katonai műveletek során 2 és 12 l/nap között mozoghat, míg csapatsportokban és egyéni állóképességi versenyek során csak 0,2 és 3,4 l/h között változhat. Az amerikaifutball-játékosok, akik jellemzően nagy testtömeggel rendelkeznek és védőfelszerelést viselnek, jóval többet izzadhatnak (∼8,8 l/nap), mint a hasonló meleg időben és azonos időtartamban edző terepfutók (∼3,5 l/nap). Szélsőséges esetben akár 3,7 l/h-s izzadtságmennyiséget is mértek, amint azt az 1984-es olimpiai maratonfutó, Roberto Salazar esetében dokumentálták. Nyilvánvaló, hogy az izzadság mennyisége drasztikusan változhat az egyének között, de az egyének esetén is számos körülménytől, tényezőtől és a genetikai hajlamtól függően.
Az izzadás okozta dehidratáció során a víz mind az ICF- (Intracelluláris folyadék), mind az ECF- (extracelluláris folyadék) rekeszekből is kiürül, de egyenlőtlenül, hogy a plazmatérfogat a lehető legjobban védve legyen. A testmozgás (vagy diuretikum-használat) okozta dehidratáció folyadékkompartment-eltolódásokhoz és a plazmatérfogat csökkenéséhez vezet, ami látszólag arányos a testmozgás intenzitásával és időtartamával. A folyadékeltolódások mértéke és az egyes vízkészletek hozzájárulása a fiziológiás állapot fenntartásához azonban vitatott. A hosszan tartó testmozgást követő hidratációs állapotot dehidrációnak nevezik (alacsonyabb plazmatérfogat magas koncentrációval), mivel a verejték a plazmához képest alacsonyabb elektrolitkoncentrációt tartalmaz. Ezért az izzadás viszonylag nagyobb víz-, mint elektrolitveszteséget eredményez.
Elméletileg a hosszú ideig tartó állóképességi edzés során jellemzően megfigyelhető megnövekedett plazmakoncentráció elősegíti az ICF-ről az ECF-re történő vízátadást, míg a nagy intenzitású edzés során jellemzően az aktív izomzatban megfigyelhető megnövekedett ICF-ozmolalitás elősegíti az ECF-ről az ICF-re történő vízátadást; a vízátadás mértéke azonban további tudományos vizsgálatot igényel. Ettől függetlenül, megfelelő vízpótlás nélkül a hosszú ideig tartó vagy ismétlődő aktivitás során a test víztartalma csökken, mivel az ICF és az ECF vízkészletei a testhőmérséklet fenntartásához szükséges izzadságveszteség miatt csökkennek.
A dehidráció hatása a sportteljesítményre
Ha a vízveszteség nem egyezik meg a folyadékfogyasztással, a fiziológiai és pszichológiai paraméterek károsodása végső soron már 1-2%-os, vízveszteségnek tulajdonítható testtömeg-veszteségen belül is akadályozza a teljesítményt (pl. 1,4 kg tömegveszteség egy 70 kg-os sportoló esetében). A dehidratáció teljesítményre gyakorolt hatásának megvitatásakor azonban elengedhetetlenül fontos a kontextus.
Anaerob teljesítmény
Az izomerő, az erő és a nagy intenzitású állóképesség létfontosságú szempontjai számos sportolási, foglalkozási környezetben. A Judelson és munkatársai által végzett irodalmi áttekintés megállapította, hogy a tanulmányok közötti módszertani tényezők figyelembevétele után a vízveszteségnek tulajdonítható 3%-4%-os testtömegcsökkenés ∼2%-kal csökkentette az izomerőt, ∼3%-kal a teljesítményt és ∼10%-kal a nagy intenzitású állóképességet. A sportképességek és a motoros funkciók szintén arányosan csökkentek a dehidratációval, amint azt számos sportágban kimutatták. Első pillantásra a dehidratáció okozta teljesítménycsökkenés jelentősége nem tűnik jelentősnek, pedig még a csekély teljesítménycsökkenés is hatással lehet az eredményekre, különösen a kiemelt versenyeken.
A dehidratáció anaerob izomteljesítményre gyakorolt negatív hatásainak hátterében álló lehetséges mechanizmus(ok) nem tisztázottak. A kutatások egyértelmű kapcsolatot mutattak ki a dehidratáció, a kardiovaszkuláris károsodás és az állóképességi edzés teljesítménye között; ez a mechanizmus azonban úgy tűnik, hogy nem befolyásolja észrevehetően a dehidratáció által közvetített anaerob teljesítménycsökkenést. Egyes ismételt, nagy intenzitású tevékenységekre (pl. szakaszos sprintek) a megfelelő oxigénszállítás és az anyagcsere melléktermékek eltávolításának szükségessége miatt nagyobb hatással lehetnek a kardiovaszkuláris zavarok, de ez az elmélet nem érvényes minden anaerob teljesítményre.
A pH-pufferkapacitást vizsgáló kutatások nem találtak edzés után dehidratáció által kiváltott változásokat a pH-ban vagy a bikarbonát-szintekben. Ez azt jelenti, hogy a vízveszteség következtében nem változik a sav-bázis egyensúly, ami ronthatná az anaerob teljesítményt. Bár korábban hiányzott egy jól megtervezett vizsgálat a dehidratáció neuromuszkuláris aktivációra gyakorolt hatásának értékelésére, a legújabb irodalom alátámasztja, hogy a vízhiány (2,1%-os tömegveszteség 24 órás vízmegvonás után) negatívan befolyásolja az erőt, a csúcserőt és az erőfejlődés sebességét. Más kutatók is megerősítették a hasonló eredményeket, és azt sugallják, hogy a dehidratáció hozzájárulhat a teljesítmény csökkenéséhez és a sérülésveszélyhez; az ezekért az eredményekért felelős egyértelmű mechanizmusok azonosítása továbbra is kiemelt prioritás a dehidratáció és az anaerob teljesítmény szerepét vizsgáló szakemberek számára.
Aerob teljesítmény
A megváltozott hőszabályozást, a központi idegrendszeri és anyagcsere-funkciókat figyelembe véve úgy tűnik, hogy a dehidratáció a szív- és érrendszerre gyakorolja a legkifejezettebb (vagy legalábbis a legjobban megértett) hatást, amely elsősorban a csökkent plazmatérfogatból ered. A plazmatérfogat csökkenése gyorsan bekövetkezhet, amint azt a tűzoltóknál láttuk, akiknél a plazmatérfogat 15%-os csökkenése mindössze 18 perc megerőltető gyakorlat után következett be. A csökkent plazmatérfogat, a végdiasztolés kamrai töltés és az ezt követő, a szövetek vérszállítási igényeinek kielégítésére irányuló tachycardia magyarázza a legtöbb, de nem minden dehidrációt követő térfogatcsökkenést. A kutatók becslése szerint a vízveszteség miatt bekövetkező minden 1%-os testsúlycsökkenés esetén a pulzusszám 7 bpm-gyel nő, míg a löket-térfogat 4,8%-kal csökken hőségben (35°C) és 2,5%-kal hidegben (8°C). Természetesen a szívfrekvencia növekedése nem képes a végtelenségig kompenzálni a csökkenő löket-térfogatot. Végül, és különösen hőstressz és/vagy közel maximális terhelés során a dehidratáció miatt az izomzat és a bőr véráramlásának jelentős csökkenése fáradtsághoz, csökkent edzésteljesítményhez és végül a terhelés abbahagyásához vezethet hipertermia és/vagy a metabolikus szöveti követelmények nem kielégítése miatt.
A verseny előtti megfelelő folyadékpótlás szintén fontos, mivel a vízhajtókkal elért 1,5%-2,0%-os testtömeg-veszteség bizonyítottan 10,2, 23,4 és 94,2 másodperccel növeli a célba érési időt 1500, 5000 és 10 000 méteres futás során. Míg a diuretikumok által kiváltott izotóniás hipovolémiát (azaz a plazmakoncentráció fenntartása, de a térfogat csökkenése) értékes eszközként szolgál a vízveszteség tanulmányozására, kevés sportoló kapcsolódik közvetlenül a dehidratációnak ehhez a típusához, példaként említve a magasugrókat és a súlycsoportos sportolókat. Hosszabb szubmaximális aerob versenyszámok (>1 h) során a dehidratáció kifejezettebb teljesítménybeli korlátozásokat okozhat. Még mérsékelt hőmérsékletű környezetben (20°C) is enyhe dehidratáció (2%-os testtömeg-veszteség) csökkenti az állóképességi teljesítményt hosszabb (>90 perc), de nem rövidebb (<90 perc) versenyszámokban. Hideg időben (2°C) a dehidratáció (∼3% testtömeg-veszteség) azonban kevéssé befolyásolja az aerob edzést a hőleadáshoz szükséges csökkent szívteljesítményigény miatt.
In vitro kutatások azonosítottak markáns metabolikus változásokat a sejtek hidratáltsági állapotának változása során, beleértve a nagyobb proteolízist és glikogenolízist a csökkent sejttérfogat mellett. Az embereken végzett korlátozott, de létező munkák alátámasztják az in vitro eredményeket, mivel az enyhe vagy mérsékelt dehidratáció (2-4%-os tömegveszteség) nagyobb izomglikogén-felhasználást, izomlaktát-felhalmozódást, csökkent szabad-zsírsavfelvételt és magasabb légzéscsere-arányt eredményezett, amelyek mind hozzájárulhatnak a teljesítménycsökkenéshez.
Ajánlott ill. felhasznált irodalom
- Armstrong LE, Hubbard RW, Jones BH, Jones JT. Preparing Alberto Salazar for the heat of the 1984 olympic marathon, 1986;
- Bean A., A sporttáplálkozás részletes útmutatója, 2019
- Burke LM. Fluid balance during team sports, 1997;
- Cheuvront SN, Carter 3rd R, Castellani JW, Sawka MN. Hypohydration impairs endurance exercise performance in temperate but not cold air, 2005;
- Cheuvront SN, Montain SJ. Myths and methodologies: making sense of exercise mass and water balance, 2017;
- Colleen X. Muñoz, Evan C. Johnson. Hydration for Athletic Performance, 2019.
- Distefano LJ, Casa DJ, Vansumeren MM, Karslo RM, Huggins RA, Demartini JK, Stearns RL, Armstrong LE, Maresh CM. Hypohydration and hyperthermia impair neuromuscular control after exercise, 2013;
- Edwards AM, Mann ME, Marfell-Jones MJ, Rankin DM, Noakes TD, Shillington DP. Influence of moderate dehydration on soccer performance: physiological responses to 45 min of outdoor match-play and the immediate subsequent performance of sport-specific and mental concentration tests, 2017;
- Judelson DA, Maresh CM, Anderson JM, Armstrong LE, Casa DJ, Kraemer WJ, Volek JS. Hydration and muscular performance: does fluid balance affect strength, power and high-intensity endurance? 2007;
- Logan-Sprenger HM, Heigenhauser GJ, Killian KJ, Spriet LL. Effects of dehydration during cycling on skeletal muscle metabolism in females, 2012;
- Maughan RJ, Merson SJ, Broad NP, Shirreffs SM. Fluid and electrolyte intake and loss in elite soccer players during training, 2004;
- Maughan RJ, Meyer NL. Hydration during intense exercise training, 2013;
- Minehan MR, Riley MD, Burke LM. Effect of flavor and awareness of kilojoule content of drinks on preference and fluid balance in team sports, 2002;
- Sawka MN, Burke LM, Eichner ER, Maughan RJ, Montain SJ, Stachenfeld NS. American college of sports medicine position stand. Exercise and fluid replacement, 2007;
- Sawka MN, Montain SJ, Latzka WA. Body fluid balance during exercise-heat exposure, 1996;
- Smith DL, Manning TS, Petruzzello SJ. Effect of strenuous live-fire drills on cardiovascular and psychological responses of recruit firefighters, 2001;
- Stohr EJ, Gonzalez-Alonso J, Pearson J, Low DA, Ali L, Barker H, Shave R. Dehydration reduces left ventricular filling at rest and during exercise independent of twist mechanics, 2011;
- Tam N, Nolte HW, Noakes TD. Changes in total body water content during running races of 21.1 km and 56 km in athletes drinking ad libitum, 2011;
- Trangmar SJ, González-Alonso J. New Insights Into the Impact of Dehydration on Blood Flow and Metabolism During Exercise, 2017.